VÝZKUMNÝ TÝM SE ZABÝVÁ
- vyšetřováním energetických a trakčních poměrů při jízdách elektrických silničních vozidel (simulační analýzy a experimenty),
- problematikou energetiky provozu a koncepcí elektrických výzbrojí dvouzdrojových železničních vozidel s kombinovaným napájením z troleje a z akumulátoru (simulační výpočty a koncepční práce),
- problematikou trakčního napájení v soustavách 25 kV 50 Hz s měničovými napájecími stanicemi (teoretické práce, obvodové analýzy, řídicí metody, simulační výpočty). V prvních dvou výzkumných oblastech je návazným společným tématem problematika trakčních akumulátorů.
VÝZKUMNÝ TÝM
Vedoucí výzkumného týmu:
prof. Ing. Jaroslav Novák, CS.c.
Členové výzkumného týmu:
Ing. Dušan Čermák, PhD.
Ing. Ladislav Mlynařík, PhD.
Ing. Zdeněk Mašek, Ph.D.
Ing. Ondřej Sadílek, Ph.D.
Ing. Vítězslav Krčmář, CSc.
Ing. Petr Sýkora
Spolupracující studenti:
Ing. Michal Závodník – Ph.D. studium Dopravní prostředky a infrastruktura
Bc. Ladislav Cerman – Ing. Studium Dopravní technika
PUBLIKACE V POSLEDNÍ OBDOBÍ
MAŠEK Z., NOVÁK J., SADÍLEK, O., LELEK T.,: Control of diesel-electric AC/DC traction drive of motor truck WŽB 10.1-M. In: Transactions on Electrical Engineering. Vol. 6 (2017), No. 3. K13114 FEE CTU in Prague, Technicka 1902/2, 166 27 Praha 6, Czech Republic: ERGO NOMEN, 2017. ISSN 1805-3386.
NOVÁK, J., ČERMÁK, D., MLYNAŘÍK, L.: Analýza řízení výkonů měničových napájecích stanic v trakční soustavě 25 kV 50 Hz, časopis TRILOBIT, číslo 2, ročník 2020, nakladatel Univerzita Tomáš Bati ve Zlíně, Fakulta aplikované informatiky, ISSN 1804-1795, http/:trilobit.fai.utb.cz.
NOVÁK, J., MLYNAŘÍK, L.: Nové technologie trakčního napájení 25 kV 50 Hz, 1. a 2. část, časopis ELEKTRO, ročník 30, rok 2020, čísla 6 a 7, vydavatel FCC Public s.r.o., ISSN 1210-0889.
NOVÁK, J., MLYNAŘÍK, L.: Řízení výkonu trakčních napájecích stanic 25 kV, časopis Perner´s Contacts, číslo 1, ročník 15 (2020), vydavatel Univerzita Pardubice, Dopravní fakulta Jana Pernera, ISSN 1801-674X, https://pernerscontacts.upce.cz/.
SÝKORA, P., MAŠEK, Z.: Výsledky měření a simulací fotovoltaického napájení kolejových vozidel v podmínkách ČR, sborník příspěvků z konference Současné problémy v kolejových vozidlech, pp. 333 – 336, Univerzita Pardubice, Česká Třebová, září 2021, ISBN 978-80-7560-377-7.
NOVÁK, J., SADÍLEK, O: Parametrizace obvodových modelů lithiových akumulátorů pro elektromobilitu, časopis ELEKTRO, 2018, roč. 28, č. 7, vydavatel FCC Public, Praha 2018, ISSN 1210-0889.
NOVÁK, J. – MLYNAŘÍK, L. – SADÍLEK, O.: Vlastnosti lithiových akumulátorů a možnosti jejich uplatnění v železničních vozidlech. Časopis Nová železniční technika 2016, roč. 24, č. 6, ISSN 1210 – 3942.
PROJEKTY V POSLEDNÍ OBDOBÍ
2019 – 2022 TAČR THETA 2 TK02010009 – EGÚ a.s., Univerzita Pardubice, Zvyšování efektivity železniční dopravy v rámci energetické optimalizace systému multimodální mobility
2019 – 2021 TAČR EPSILON č. TH04030403 – ELTODO a.s. , Univerzita Pardubice, Dopady zavádění nízkoemisní mobility na snižování environmentálních vlivů městských aglomerací
2022 Smluvní výzkum pro firmu Zimatechnik: Studie koncepce a hlavních parametrů elektrické výzbroje dvouzdrojového elektrického vozu
2023 – 2024 HORIZON EUROPE č. 101095882 European Bus Rapid Transit of 2030: electrified, automated, connected – schváleno k podpoře
POPIS ČINNOSTI
1. Vyšetřování energetických a trakčních poměrů při jízdách elektrických silničních vozidel
Výzkumné aktivity jsou zaměřeny na experimentální výzkum a simulační modelování silničních vozidel s elektrickým pohonem a s akumulátorovým napájením, především se jedná o osobní elektromobily a elektrická silniční vozidla pro MHD. Jsou prováděny rozsáhlé série měřicích jízd a vyhodnocovány především energetické parametry jízd s osobními elektromobily, Jsou vyšetřovány různé varianty typů jízd (městský provoz, dálnice, horský provoz,…) a zohledňují se další vlivy (letní provoz, zimní provoz, vliv rekuperace, pomocné spotřeby). Výsledky popisují podrobně energetické poměry provozu elektrických vozidel a dále slouží pro verifikace simulačních energetických modelů jízd, které jsou paralelně vyvíjeny.
2. Problematika energetiky provozu a koncepcí elektrických výzbrojí dvouzdrojových železničních vozidel s kombinovaným napájením z troleje a z akumulátoru
Železniční síť ČR poskytuje velký potenciál pro provoz dvouzdrojových vozidel s napájením z troleje a z akumulátoru. Vozidla tohoto typu jsou výhodnou náhradou vozidel se spalovacími motory. Dvouzdrojové vozidlo absolvuje část trasy po elektrifikované trati s nabíjením akumulátoru a poté část trasy na neelektrifikované trati s akumulátorovým napájením. Tento režim využívá trakční vedení jako nabíjecí infrastrukturu a jsou eliminovány nabíjecí časy. Vozidla tohoto typu začala být v zahraničí využívána a roste o ně zájem na straně dopravců. Výzkum se zabývá simulační analýzou provozu těchto vozidel na konkrétních tratích v ČR, porovnáním různých druhů pohonných technologií a jsou prováděny rozbory možných koncepčních uspořádání elektrovýzbrojí těchto vozidel.
3. Trakční napájení v soustavách 25 kV 50 Hz s měničovými napájecími stanicemi
Měničové technologie v trakčním napájení 25 kV 50 Hz jsou nově používanými technickými systémy a ČR je druhou zemí na světě, kde byl takovýto systém v roce 2022 instalován na II. železničním koridoru. Tyto technologie mají řadu výhod jak na straně trakční sítě, tak na straně napájecí energetické sítě. Jedná se o technologie umožňující aplikovat nové a rozsáhlé topologie trakčních sítí s paralelní řízenou součinností více napájecích stanic. V podmínkách ČR jsou s těmito technologiemi získávány první praktické zkušenosti a je zde velký prostor pro výzkum při uplatňování těchto technologií. Do těchto aktivit se zapojil výzkumný tým především v oblastech vyšetřování výkonových poměrů v trakční síti se spojitým napájením a měničovými napájecími stanicemi, řízení součinnosti paralelně pracujících napájecích stanic, vyšetřování harmonických spekter výstupních napětí a proudů měničových napájecích stanic a zkratových poměrů v trakčních spojitých sítích s měničovými napájecími stanicemi.
